專題七　物理實驗 第18講　光學和熱學實驗-2025版二輪復習·物理

4/4第18講光學和熱學實驗考點一光學實驗實驗裝置圖（示意圖）歸納總結考查熱點測量玻璃的折射率①準備：畫aa'，取O點作法線MM'；畫AO，插P1、P2兩根大頭針②插針：放玻璃磚，畫bb'，觀察，插P3、P4，注意：玻璃磚與白紙的相對位置不能改變③作折射光線：由P3、P4的位置確定出射光線O'B及出射點O'，連接O、O'得到折射光線OO'①考操作：插P3要使P3擋住P1、P2的像，插P4要使P4擋住P1、P2的像和P3②考處理：連OO'，測θ1和θ2，根據計算、作圖或單位圓法即可求得折射率③考注意點：大頭針的間距要稍大一些，θ1不宜太大或太小；手不能觸摸光學面；也不能把玻璃磚界面當尺子畫界線等用雙縫干涉實驗測量光的波長①操作：調共軸，安裝單縫和雙縫，放濾光片，觀察單色光的干涉條紋②測波長：使分劃板中心刻線對齊第1條和第n條亮條紋的中央，記下此時手輪上的讀數①考操作：調各器件的高度要使光沿遮光筒軸線到達光屏，使單縫與雙縫平行、二者間距約為5～10cm②考讀數：考測量頭讀數③考計算：會計算相鄰條紋間距，根據公式求出波長【典例1】（2024·河北高考11題節(jié)選）某同學通過雙縫干涉實驗測量單色光的波長，實驗裝置如圖所示，其中測量頭包括毛玻璃、游標尺、分劃板、手輪、目鏡等。該同學調整好實驗裝置后，分別用紅色、綠色濾光片，對干涉條紋進行測量，并記錄第一條和第六條亮紋中心位置對應的游標尺讀數，如表所示：單色光類別x1/mmx6/mm單色光110.6018.64單色光28.4418.08根據表中數據，判斷單色光1為（填“紅光”或“綠光”）。嘗試解答【典例2】（2024·安徽高考11題）某實驗小組做“測量玻璃的折射率”及拓展探究實驗。（1）為測量玻璃的折射率，按如圖甲所示進行實驗，以下表述正確的一項是（填正確答案標號）。A.用筆在白紙上沿著玻璃磚上邊和下邊分別畫出直線a和a'B.在玻璃磚一側插上大頭針P1、P2，眼睛在另一側透過玻璃磚看兩個大頭針，使P2把P1擋住，這樣就可以確定入射光線和入射點O1。在眼睛這一側，插上大頭針P3，使它把P1、P2都擋住，再插上大頭針P4，使它把P1、P2、P3都擋住，這樣就可以確定出射光線和出射點O2C.實驗時入射角θ1應盡量小一些，以減小實驗誤差（2）為探究介質折射率與光的頻率的關系，分別用一束紅光和一束綠光從同一點入射到空氣與玻璃的分界面。保持相同的入射角，根據實驗結果作出光路圖，并標記紅光和綠光，如圖乙所示。此實驗初步表明：對于同一種介質，折射率與光的頻率有關。頻率大，折射率（填“大”或“小”）。（3）為探究折射率與介質材料的關系，用同一束微光分別入射玻璃磚和某透明介質，如圖丙、丁所示。保持相同的入射角α1，測得折射角分別為α2、α3α2＜α3，則玻璃和該介質的折射率大小關系為n玻璃n介質（填“＞”或“＜”）。此實驗初步表明：嘗試解答考點二熱學實驗實驗裝置圖（示意圖）歸納總結考查熱點用油膜法估測油酸分子的大?、倥渲疲杭冇退?mL中注入酒精，至500mL線②計算：根據n滴體積，求每滴油酸酒精溶液體積V0③操作：爽身粉均勻撒在水面中心；用滴管將一滴油酸酒精溶液滴在水面上④描輪廓：油酸薄膜形狀穩(wěn)定后，描繪到玻璃板上①考計算：準確計算1滴油酸酒精溶液中純油酸體積②考估算：正確估算油膜面積，估算分子大?、壅`差分析：爽身粉撒太多厚度不均，致油酸散不開等④考細節(jié)：再次實驗時，應保持淺盤清潔，可用酒精清洗，用脫脂棉擦，用清水沖探究等溫情況下一定質量氣體壓強與體積的關系①涂油：減小摩擦、防止漏氣，保證氣體質量不變②緩慢：緩慢改變氣體體積③記錄：6～8組數據④作圖：繪制p-1V圖像，通過實驗結果，①考裝置：豎直②考操作：抹潤滑油、裝橡膠套③考讀數：讀取氣柱長④結論：如何得出結論【典例3】（2024·湖北武漢模擬）（1）圖1反映“用油膜法估測分子的大小”實驗中的4個步驟，將它們按操作先后順序排列應是（用符號表示）；（2）在做“用油膜法估測分子的大小”的實驗中，將油酸溶于酒精，其濃度為每1000mL溶液中有0.6mL油酸。用注射器測得1mL上述溶液有75滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，畫出油膜的形狀。如圖2所示，坐標紙中正方形方格的邊長為1cm，試求：①油酸膜的面積是cm2；②每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是m3；③按以上實驗數據估測出油酸分子的直徑是m。（結果均保留兩位有效數字）（3）若阿伏加德羅常數為NA，油酸的摩爾質量為M。油酸的密度為ρ，則下列說法正確的是（填正確選項前字母）。A.1kg油酸所含有分子數為ρNAB.1m3油酸所含分子數為ρC.1個油酸分子的質量為ND.油酸分子的直徑約為3嘗試解答【典例4】（2024·廣東深圳二模）如圖所示，“探究氣體等溫變化規(guī)律”的實驗裝置，用一個帶有刻度的注射器及DIS實驗系統(tǒng)來探究氣體的壓強與體積的關系。實驗中氣體的質量保持不變，氣體的體積可以從注射器壁上的刻度直接讀出，氣體的壓強由壓強傳感器精確測定。（1）為了減小實驗誤差，下列做法正確的是。A.壓縮氣體時需要緩慢進行B.封閉氣體的容器需要密封良好C.需要測出封閉氣體的質量（2）甲同學在做本實驗時，按實驗要求組裝好實驗裝置，推動活塞使注射器內空氣柱從初始體積45.0mL減到25.0mL。實驗過程中，讀取五組數據，氣體體積直接從注射器的刻度讀出并輸入計算機。得到的數據如下表所示：序號12345V/mL45.040.035.030.025.01V/mL－0.0220.0250.0290.0330.040p/kPa104.7117.6132.5153.1180.7pV（kPa·mL－1）2.32672.94003.84255.05007.2280pV/（kPa·mL）4711.547044637.545934517.5（3）用計算機對數據進行直線擬合，做出p-1V圖像為一條過原點的直線，則可以得到的實驗結論為：。（4）某同學發(fā)現(xiàn)pV乘積數值逐漸減小（如圖），請分析產生此現(xiàn)象的原因可能是：